400G ZR vs. Open ROADM vs. ZR+

A medida que evolucionan las redes ópticas mundiales, aumenta la necesidad de innovar nuevas soluciones que cumplan los requisitos de los operadores de redes. Algunos de estos requisitos son maximizar la utilización de la fibra y reducir el coste de la transmisión de datos. En la última década, la transmisión óptica coherente ha desempeñado un papel fundamental en el cumplimiento de estos requisitos, y se espera que mejore progresivamente en las próximas etapas de la evolución de la tecnología y las redes.

En la actualidad, disponemos de soluciones coherentes enchufables que admiten velocidades de datos de 100G a 400G. Estos sistemas de rendimiento optimizado están diseñados para espacios reducidos y consumen poca energía, lo que los hace muy atractivos para los operadores de centros de datos. A continuación, analizamos los estándares de redes ópticas 400G ZR, Open ROADM y ZR+.

Entendiendo 400G ZR vs. Open ROADM vs. ZR+

En función de la configuración de la red y de los requisitos específicos de transmisión de datos, los centros de datos pueden optar por implantar cualquiera de las soluciones coherentes enchufables. A continuación, destacamos los datos clave sobre estas soluciones, desde las definiciones hasta las diferencias y aplicaciones.

¿Qué es 400G ZR?

400G ZR define un estándar clásico, económico e interoperable para transferir 400 Gigabit Ethernet a través de una única longitud de onda óptica utilizando DWDM (multiplexación por división de longitud de onda densa) y modulación de orden superior como 16 QAM. El foro de interoperabilidad óptica (OIF) desarrolló esta norma de bajo coste para la transmisión de datos como una de las primeras normas en definir una interfaz 400G interoperable.

400G ZR aprovecha una tecnología óptica coherente ultramoderna y admite el transporte de datos punto a punto de alta capacidad a través de enlaces DCI de entre 80 y 120 km. El rendimiento de los módulos 400ZR también está limitado para garantizar su rentabilidad con un tamaño físico reducido. Esto ayuda a garantizar que el consumo de energía se ajuste a módulos más pequeños, como el factor forma pequeño cuádruple enchufable de doble densidad (QSFP-DD) y enchufable de factor de forma pequeño octal (OSFP). El ZR 400G permite el uso de componentes de bajo coste, aunque de bajo rendimiento dentro de los módulos.

¿Qué es Open ROADM?

Es una de las soluciones enchufables 400G que definen las especificaciones de interoperabilidad de los multiplexores ópticos reconfigurables de add/drop (ROADM). Estos últimos comprenden dispositivos de hardware que gestionan y enrutan el tráfico de datos transportado por líneas de fibra óptica de alta capacidad. Los ROADM abiertos se diseñaron por primera vez para combatir el aumento del tráfico en la red inalámbrica experimentado entre los años 2007 y 2015.

Los componentes clave de Open ROADM son el switch ROADM, los transpondedores y la óptica enchufable, todos ellos controlables mediante una API basada en estándares abiertos a la que se accede a través de un controlador SDN que utiliza el protocolo NETCONF. El principal objetivo de la iniciativa Open ROADM, lanzada en 2016, era reunir a varios proveedores y operadores de redes para que pudieran diseñar redes escalables, rentables y flexibles.

Este acuerdo multifuente (MSA) pretende pasar de una red de transporte óptico ROADM tradicionalmente cerrada a una red de transporte abierta desagregada, permitiendo al mismo tiempo el control centralizado del software. Algunas de las formas de desagregación de los sistemas ROADM son la desagregación del hardware (por ejemplo, definiendo un estante común) y la desagregación funcional (menos sobre el hardware y más sobre la función).

El Open ROADM MSA optó primero por la desagregación funcional debido a la complejidad de las estanterías comunes. El equipo pretendía centrarse en la simplicidad, concentrándose en los sistemas metropolitanos de menor rendimiento en el momento de su primer lanzamiento. Open ROADM gestiona tráfico de cliente OTN 100-400GbE y 100-400G dentro de un paradigma de despliegue típico de 500 km.

¿Qué es ZR+?

ZR+ representa una serie de soluciones coherentes enchufables con capacidades de línea de hasta 400 Gb/s y que superan con creces los 120 km especificados para 400ZR. OpenZR+ se diseñó para mantener la interfaz de host clásica solo Ethernet de 400ZR y añadir compatibilidad con funciones de ayuda, como la ampliación del alcance punto a punto hasta unos 500 km y la inclusión de soporte para OTN Ethernet, etc.

El MSA recientemente publicado proporciona velocidades de línea interoperables de 100G, 200G, 300G y 400G en distancias regionales, metropolitanas y de larga distancia, utilizando la corrección de errores de avance OpenFEC y especificaciones de línea óptica de 100-400G. También hay una amplia gama de cobertura para ZR+ enchufable, y estos productos pueden desplegarse en routers, switches y equipos de transporte óptico.

Diferencias entre ZR 400G, Open ROADM y ZR+

Objetivo de la aplicación

400ZR y OpenZR+ se diseñaron para satisfacer los crecientes requisitos de volumen de los operadores DCI y de nube que utilizan interfaces de cliente 100GbE/400GbE, mientras que OpenROADM ofrece una buena alternativa para los operadores que requieren transportar señales de cliente OTN (OTU4).

En otras palabras, los esfuerzos de 400ZR se centran en un tipo de modulación y una velocidad de línea (400G) para aplicaciones metro punto a punto. Por otro lado, los grupos OpenZR+ y Open ROADM se centran en especificaciones ópticas de alta eficiencia capaces de velocidades de línea ajustables de 100G-400G y alcances ópticos más largos.

Alcance 400G: Paradigma de despliegue

Los módulos 400ZR admiten el transporte de datos de alta capacidad a través de enlaces DCI de hasta 80 a 120 km. Por otro lado, OpenZR+ y OpenROADM, bajo presunción de red perfecta, pueden transmitir la red hasta una distancia de 480 km en modo 400G.

Objetivos de potencia

Los objetivos de consumo energético de estos enchufables coherentes también varían. Por ejemplo, el 400zr tiene un objetivo de consumo de 15 W, mientras que Open ROADM y ZR+ no superan los 25 W.

Aplicaciones para ZR 400G, Open ROADM y ZR+

Cada una de estas soluciones coherentes enchufables encuentra casos de uso en diversos entornos. A continuación, se ofrece un breve resumen de los tres estándares de transferencia de datos y sus principales aplicaciones.

• ZR 400G: se utiliza con frecuencia para DCI punto a punto (hasta 80 km), lo que simplifica la tarea de interconectar centros de datos.

• Open ROADM: Esta arquitectura puede desplegarse utilizando distintos proveedores, siempre que existan en la misma red. Ofrece la posibilidad de utilizar transpondedores de distintos proveedores al final de cada circuito.

• ZR+: Proporciona una solución coherente completa, abierta y flexible en un módulo enchufable de factor de forma relativamente más pequeño. Este estándar se dirige a aplicaciones de centros de datos a hiperescala para interconexiones regionales y de borde de alta intensidad.

Un vistazo al futuro

A medida que la transformación digital toma forma en todos los sectores, aumenta la demanda de soluciones y arquitecturas escalables para transmitir datos y acceder a ellos. El sector también está avanzando hacia despliegues reales de redes de 400G, y las tres soluciones enchufables coherentes anteriores están teniendo una mayor adopción.

400ZR y las especificaciones OpenZR+ se desarrollaron para satisfacer las demandas de red de los operadores DCI y de nube que utilizan interfaces de 100 y 400 GbE. Por otro lado, Open ROADM ofrece una alternativa mejor para los operadores que desean transportar señales de cliente OTN. Actualmente, Open ZR+ y Open ROADM ofrecen más ventajas a los operadores de centros de datos que 400G ZR, y la tecnología no hace más que mejorar. De cara al futuro, los estándares de redes ópticas seguirán mejorando tanto en diseño como en rendimiento.